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ビタミンＢ１２含有酵素の反応性制御法を模したユニークな新規生体触媒の開発

开发一种独特的新型生物催化剂，模仿含维生素 B12 的酶的反应控制方法

基本信息

批准号：
14J00790
负责人：
森田能次
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

コバラミン依存型メチオニン合成酵素は、生体内で重要なメチル基転移反応を司っている。　しかしながら、タンパク質部分が巨大かつ、補欠分子の分子構造が複雑であるため、反応中間体であるコバルト1価種の構造やタンパク質内でのメチル基転移反応の詳細なメカニズムは完全には理解されていない。　本研究では、酵素のタンパク質部分を含めた酵素モデルとして、ヘムタンパク質であるミオグロビンから天然ヘムを取り除いたアポミオグロビンにコバラミンのモデル錯体を挿入した再構成ミオグロビンを調製し、酵素類似のメチル基転位反応を評価することで、天然酵素における反応促進のメカニズム解明をめざしている。本年度は、酵素類似のモデル反応としてタンパク質マトリクス内でのメチル錯体の生成反応およびメチル基転移反応を実施した。　コバルト1価種を含む再構成ミオグロビン溶液にヨードメタンを添加することで、タンパク質内でメチル錯体を生成した。　有機溶媒中では同様の反応が進行しないことから、His93の軸配位によるメチル錯体の安定化を明らかにした。　さらに、生成したメチル錯体のメチル基は室温でHis64のイミダゾール窒素へ転移することを見出した。　また本酵素モデルにおける理論計算は、これまでに提唱されている協奏的な反応機構よりもHis93が脱配位した5配位構造のHis-off中間体を経由する反応機構の方が活性化エネルギーが低く、より有利に反応が進行することを示唆した。次に、不安定なメチル錯体のモデルとして、安定なアクア及びシアノコバルト３価錯体を含む再構成ミオグロビンを新たに調製し、X線結晶構造及び配位挙動を詳細に評価した。　シアノコバラミンと比較すると、調製したシアノ錯体のCo-N(His93) 結合距離が長いことから、実際の酵素では、メチル基転移反応を加速させるHis-off中間体の生成が促進されていることを示唆した。

A C-dependent enzyme is an important enzyme in vivo. The molecular structure of the complementary molecule is complex, and the structure of the intermediate is complex. The structure of the intermediate is complex. In this study, the enzyme's quality part includes enzyme's quality, enzyme's quality, enzyme's quality This year, the enzyme analogous reaction system has been implemented. The first step is to reconstitute the first step of the process. In organic solvents, the reaction of the same molecule proceeds, and the axial coordination of His93 is stabilized. In addition, the production of the wrong body of the base at room temperature, His64-year-old son of the United States and other countries, such as the United States, the United States and other countries. The theoretical calculation of this enzyme shows that the reaction mechanism of His-off intermediate of His93-coordinated structure is active and the reaction mechanism of His-off intermediate of His-off structure is active. In addition, the stability of the complex, the stability of the complex, and the stability of the complex, including the recombination of the complex, the X-ray crystal structure, and the coordination of the complex were evaluated in detail. The Co-N(His93) binding distance of the complex is long, and the production of His-off intermediates is accelerated by the enzyme in practice.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Transmethylation in the heme pocket of myoglobin reconstituted with cobalt corrinoids as a methionine synthase mode

用钴咕啉重构的肌红蛋白血红素袋中的转甲基化作为蛋氨酸合酶模式

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Hayashi;Yoshitsugu Morita;Eiichi Mizohata;Koji Oohora;Jun Ohbayashi;Tsuyoshi Inoue;and Yoshio Hisaeda;森田能次・大洞光司・澤田明純・蒲池高志・吉澤一成・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史
通讯作者：
森田能次・大洞光司・林高史

Transmethylation in Myoglobins Reconstituted with Cobalt Corrinoids as a　Methionine Synthase Model

用钴咕啉重建肌红蛋白的转甲基作用作为蛋氨酸合酶模型

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Hayashi;Yoshitsugu Morita;Eiichi Mizohata;Koji Oohora;Jun Ohbayashi;Tsuyoshi Inoue;and Yoshio Hisaeda;森田能次・大洞光司・澤田明純・蒲池高志・吉澤一成・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史
通讯作者：
森田能次・大洞光司・林高史

Crystal Structures and Coordination Behavior of Aqua- and Cyano-Co(III) Tetradehydrocorrins in the Heme Pocket of Myoglobin

肌红蛋白血红素袋中水-和氰基-Co(III)四氢可林的晶体结构和配位行为

DOI：
10.1021/acs.inorgchem.5b02598
发表时间：
2016
期刊：
Inorganic Chemistry
影响因子：
4.6
作者：
Y. Morita;K. Oohora;E. Mizohata;A. Sawada;T. Kamachi;K. Yoshizawa;T. Inoue;T. Hayashi
通讯作者：
T. Hayashi

Myoglobins reconstituted with cobalt tetra- and bis-dehydrocorrins as a methionine synthase model

用四脱氢可林钴和双脱氢可林钴重构肌红蛋白作为蛋氨酸合酶模型

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Hayashi;Yoshitsugu Morita;Eiichi Mizohata;Koji Oohora;Jun Ohbayashi;Tsuyoshi Inoue;and Yoshio Hisaeda;森田能次・大洞光司・澤田明純・蒲池高志・吉澤一成・林高史;森田能次・大洞光司・林高史;森田能次・大洞光司・林高史
通讯作者：
森田能次・大洞光司・林高史

Co(II)/Co(I) reduction-induced axial histidine-flipping in myoglobin reconstituted with a cobalt tetradehydrocorrin as a methionine synthase model